如何检测透镜旋转
摘要：引力透镜图像的旋转在密度扰动的线性阶预测中是可以忽略的，但可以通过二阶的Born透镜透镜耦合产生。由于较长的光源路径长度，这种旋转在宇宙微波背景（CMB）透镜效应中略有增强，但仍然很小且非常难以仅通过CMB透镜重建直接检测到。我们展示了通过Simons Observatory（SO）或CMB-S4数据的旋度重建与大尺度结构（LSS）追踪器的二次组合构成的模板之间的交叉相关信号，可能以高显著性检测到旋转。等效地，也可以检测到透镜旋转-追踪器-追踪器三谱，其中考虑的LSS追踪器包括CMB透镜收敛、星系密度和宇宙红外背景（CIB），或它们的最佳组合。我们预测，这些追踪器的最佳组合可以利用SO在$5.7\sigma$-$6.1\sigma$水平上探测到Born透镜后的旋转，并且对于CMB-S4来说，可以达到$13.6\sigma$-$14.7\sigma$，具体取决于是否部署标准二次估计器或最大后验迭代方法。我们还展示了使用CMB-S4具有仅极化迭代透镜重建的深覆盖区观测可以提高到$21.3\sigma$。然而，这些交叉相关信号存在非零偏差，因为旋转模板在追踪器中是二次的，即使透镜没有旋转也存在。我们通过分析估计了这个偏差，并使用简单的零假设模拟进行测试，以确认偏差仍然是次要的相对于感兴趣的旋转信号。因此，检测和测量透镜旋转交叉谱是未来观测的一个现实目标。
作者：Mathew Robertson, Antony Lewis
论文ID：2303.13313
分类：Cosmology and Nongalactic Astrophysics
分类简称：astro-ph.CO
提交时间：2023-07-21